人民網北京4月10日電（記者趙竹青）150年前，科幻大師凡爾納曾預言：水將成為終極燃料。中國科學院金屬研究所劉崗團隊的最新研究，將基于二氧化鈦半導體的光催化分解水制氫技術效果提升15倍，相關成果4月8日發(fā)表于國際權威期刊《美國化學會會刊》。
光催化分解水制氫的核心在于利用半導體材料催化，將太陽能直接轉化為氫能。該技術自1972年被發(fā)現以來，二氧化鈦已成為能源界的“超級明星”，如何提高其實際催化效率，成為全球研究熱點。
中國科學院金屬研究所劉崗團隊獨辟蹊徑，選擇稀土元素鈧對二氧化鈦材料進行改造。改造后的二氧化鈦光催化材料展現出驚人的性能飛躍：光生電荷分離效率提升200余倍，對波長為360納米紫外光的量子利用率突破30%。在模擬太陽光下，其產氫效率比已報道的二氧化鈦高出15倍，創(chuàng)造了該材料體系的新紀錄。如果用這種材料制作1平方米的光催化板，在陽光照射下每天能分解水產生約10升的氫氣。
記者了解到，二氧化鈦作為一種工業(yè)用途廣泛的無機材料，中國產能占全球50%以上，稀土鈧的儲量我國位居世界前列，因此我國對于二氧化鈦及其后續(xù)光催化材料的發(fā)展及工業(yè)應用具有得天獨厚的產業(yè)優(yōu)勢，光催化分解水效率進一步突破后將有望實現產業(yè)應用，推動能源結構升級。